無需吩咐便自行出現的極化
到目前為止，我們見過的每一種介電體，都只有在外界電場推它時才極化；撤去電場，偶極便鬆弛回中性。而鐵電體漂亮地打破了這條規矩。在某個溫度以下，它的原子會完全靠自己安頓成一種「歪」的排列，哪怕完全沒有外加電場，也攜帶著極化。這塊晶體自己「選擇」了被極化。我們把這種自發生成、無需電場的極化，稱為自發極化——之所以叫「自發」，是因為沒有任何外界因素去命令它。
最經典的例子是鈦酸鋇，一種陶瓷。在某個溫熱程度以上，它的原子端坐於一個齊整、對稱的立方體中，沒有淨極化。把它冷卻到越過那個臨界點，中央那個原子便忍不住稍稍滑向一側，「啪」地把晶體扣成一種帶有明確正端、負端的極性形狀。它如今是一塊極性晶體了——但是一塊特殊的極性晶體，因為關鍵在於：那支內部的箭頭可以被弄成指向兩個相反方向中的任意一個。
翻轉——以及那份記憶
下面就是那個配得上「記憶」二字的魔法。沿一個方向施加足夠強的電場，鐵電體的自發極化便「啪」地翻轉過去、沿著電場方向指著。現在把電場關掉。極化非但不鬆弛回中性，反而乾脆原地不動——晶體始終保持著你最後一次推它的那個朝向。沿另一個方向施加強場，它就「啪」地翻向相反方向，並同樣停在那兒。兩個穩定的狀態，可按需切換，每一個都被記住，且無需耗費任何電力去維持。
把極化對你所施加的電場作圖，你不會得到一條簡單的直線。這條曲線反而繞回到自身、圍成一個環：材料的狀態不只取決於此刻的電場，還取決於它的「歷史」——你上一回是朝哪邊推它的。這種繞成環的、依賴歷史的行為，叫做滯回（遲滯），它正是「記憶」的標誌。那兩個相反的「被記住」的狀態，可以代表 1 和 0——這正是鐵電體儲存一位電腦資料的方式。
- 沿一個方向推電場 → 極化隨之翻轉並鎖定在那裡。
- 關掉電場 → 極化保持不變；該狀態被記住，無需耗電。
- 沿另一個方向推電場 → 它「啪」地翻到相反的狀態。
- 把這兩個狀態讀作 1 和 0 → 你就有了一個儲存單元。
熱把秩序抹去：居里點
鐵電體的記憶並非對熱永遠免疫。每一種鐵電體都有一個臨界溫度——它的居里溫度——超過這個溫度，那種有秩序的偏心排列便會瓦解。熱意味著原子在晃動（就是你之前見過的熱運動），而一旦晃動得足夠劇烈，它就會把中央那個原子搖回正中。自發極化隨之消失，材料鬆弛回一種普通的、對稱的、不具記憶的介電體。再把它冷卻下來，極化會重新出現——但它的方向是全新地隨機，於是先前儲存的那一位資料被抹掉了。
這個臨界點——秩序隨溫度改變而出現或消失之處——是一場貨真價實的相變，與水結冰、或磁鐵被燒到通紅時失去吸力，背後是同一個深刻的觀念。自發極化在這裡扮演「序參量」的角色：在熾熱、無序的狀態下它為零，而當你冷卻到居里點以下，它便逐漸生長起來。這裡你用不著那套正式的機器，只需感受到：鐵電性是一種秩序，而熱可以把它熔化。
表親：駐極體，與回應的「拖延」
鐵電體並非唯一一種無需電場便能保住極化的材料。駐極體是它一位「凍結」式的表親：你把一種合適的塑膠或蠟加熱，用強電場把它的偶極排齊，再將其冷卻，使這種排列被鎖定在原處——就像把一個姿勢凍住。結果便得到一塊攜帶著持久極化的板材，它正是永磁體的電學孿生。你筆記型電腦或耳塞裡那個小小的麥克風，很可能就含有一片駐極體薄膜，正感知著你說話時的氣壓。
最後還有一個值得誠實點出的微妙之處。翻轉或排齊偶極從來都不是瞬時完成的——原子需要一點時間來回旋轉，而你把電場擺動得越快，極化就越發跟不上、越發吃力地追趕。這種滯後，就是介電弛豫。它恰恰解釋了微波爐為何能工作：水分子試圖跟上那飛速翻轉的電場、卻落在後頭，而這一通手忙腳亂的旋轉所產生的摩擦，便把你的食物加熱了。於是我們在第一篇就點出的那個「回應需要時間」的念頭，原來正在為你烹煮晚餐。